基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统及方法与流程

本发明涉及锂电池检测，尤其涉及基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统及方法。

背景技术：

1、在方形叠片锂离子电池制造过程中，极耳与连接片、转接片或集流构件之间通常采用激光焊接方式连接。焊接质量直接影响电芯内阻、过流能力与长期可靠性；当焊缝存在虚焊、熔深不足、局部未熔合、焊接面积不足或焊缝污染时，焊缝有效导电截面积减小，电流路径收窄，跨焊缝压降增大，表现为焊缝等效电阻升高；因此，可将焊缝等效电阻作为极耳激光焊缝质量的快速电学筛查指标。

2、传统焊接检测以外观检查、ccd检测、拉力测试及破坏性截面分析为主。ccd仅能识别表面形貌，无法检出内部虚焊类缺陷；拉力测试与截面分析属破坏性检测，不适用于量产快速筛查；普通两线法测低阻易受导线、接触电阻干扰，难以分辨毫欧级阻值差异。

3、kelvin四线法通过分离电流注入与电压采样回路，可削弱导线及接触电阻的干扰；然而，仅将kelvin四线测试仪接入焊缝并不足以保证检测结果稳定。现有低阻测试夹具多采用手持探针或可移动探针压接方式，存在测试点位置不一致、接触压力不稳定、电芯放置重复性差、探针容易偏移等问题；特别是未入壳电芯或极耳连接片组件本身较软，若缺乏可靠定位与限位结构，测试过程中容易因探针接触力导致样品位移，影响测量结果重复性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，包括底板，所述底板上方设有绝缘支撑平台，绝缘支撑平台用于承载带激光焊缝的待测电芯，所述底板上方还设有固定探针组件和推紧机构，

4、固定探针组件固定设置于所述绝缘支撑平台的一侧，包含两组间隔布置的复合kelvin探针，两组复合kelvin探针分别对应待测电芯激光焊缝两侧的导电区域设置；两组复合kelvin探针电连接有检测模块，用来对激光焊缝进行电阻检测；

5、推紧机构设置于绝缘支撑平台的另一侧，用于推动所述绝缘支撑平台上的待测电芯向固定探针组件方向滑动，使激光焊缝的两侧导电区域分别与两组复合kelvin探针抵接导通。

6、进一步地，所述固定探针组件还包括探针固定支座和探针固定块，探针固定块设装在探针固定支座上，探针固定块上开设有开口夹持孔，开口夹持孔内设置绝缘套，复合kelvin探针穿设于绝缘套内；探针固定块设有锁紧件，锁紧件用于收紧开口夹持孔的开口间距，使探针固定块通过绝缘套夹紧复合kelvin探针。

7、进一步地，每组所述复合kelvin探针包括相互绝缘设置的电流触点和电压触点。

8、优选地，所述检测模块为低阻检测仪；两组所述复合kelvin探针的电流触点分别接入低阻检测仪的电流回路，电压触点分别接入低阻检测仪的电压采样回路，构成跨焊缝的kelvin四线检测回路。

9、进一步地，所述推紧机构包括基座、推块、导向杆、压缩弹簧、拉杆、拉手，

10、基座安装在底板上，拉杆穿装在基座侧壁的通孔内，靠近待测电芯的一端设置有推块，另一端设置有拉手；

11、拉杆两侧设有导向杆，每根导向杆外侧均套设有压缩弹簧，压缩弹簧抵接于基座侧壁与推块之间，用于向所述推块施加朝向固定探针组件方向的弹性推力。

12、优选地，所述底板上开设有滑槽，滑槽沿待测电芯的推送方向延伸设置；滑槽内滑动设置有限位件，限位件与底板通过紧固件连接，用于限定待测电芯向固定探针组件滑动的最大行程。

13、进一步地，所述限位件朝向待测电芯的抵接面设有柔性缓冲垫。

14、优选地，所述拉杆包括光杆段和螺纹段，其中，光杆段滑动穿设于基座的通孔内；螺纹段位于拉杆靠近推块的一侧，所述推块与螺纹段螺纹配合，用于调节推块在拉杆上的位置，以调整压缩弹簧的初始预压缩量。

15、进一步地，所述底板上还设有绝缘定位块，绝缘定位块用于限定待测电芯产生垂直于推送方向上的位置，使激光焊缝两侧的导电区域与两组复合kelvin探针对齐。

16、本发明还提出基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测方法，适用于所述基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，包括以下步骤：

17、s1.将待测电芯放置于绝缘支撑平台，通过绝缘定位块限定激光焊缝相对于固定探针组件的平面位置；

18、s2.通过推紧机构水平推动待测电芯，使待测电芯向固定探针组件移动；

19、s3.通过限位件限定待测电芯的最大移动位置，使两组复合kelvin探针被抵压至预设压缩量；

20、s4.两组复合kelvin探针分别接触激光焊缝两侧导电区域；

21、s5.通过两组复合kelvin探针的电流触点施加测试电流，通过电压触点采集激光焊缝两侧电压降；

22、s6.根据测试电流与电压降计算激光焊缝的等效电阻；

23、s7.将激光焊缝的等效电阻与预设阈值或良品数据库比对，输出焊接质量判定结果。

24、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

25、1.本发明运用固定探针组件的设计，能够避免传统移动探针结构易出现的位置漂移与接触角度偏差，有效降低检测基准波动；同时，固定探针组件采用集成式复合kelvin探针，在同一测点邻近区域同步实现电流注入与电压采样分离，配合kelvin四线测量原理构建跨焊缝检测回路，能够削弱导线电阻与接触电阻的干扰，提升焊缝电阻的检测精度与数据稳定性。

26、2.推紧机构采用弹性推送架构，通过压缩弹簧持续输出稳定的夹持推力，使电芯与探针保持可靠的抵接状态，避免刚性推送易造成的极耳弯折与探针冲击损伤；同时，推紧机构采用手动拉杆式操作结构，无需配套复杂驱动与控制组件，整体结构简洁、操作便捷，既适配实验室离线抽检场景，也可满足产线现场的快速验证需求，场景适配性强。

27、3.运用限位件的设计，能够限定电芯或推块的最大推送行程，进而稳定控制探针的预压缩量，消除不同操作人员手感差异带来的接触状态波动；配合侧向绝缘定位块限定电芯平面位置，减少人工摆放的对位误差，确保每次检测的接触位置、接触压力高度一致，既能够提升检测数据的重复性，又能够避免探针过压变形，延长工装使用寿命。

28、4.通过拉杆光杆段与螺纹段的分段结构，推块通过螺纹配合装配于拉杆前端，通过旋动调节推块的轴向位置，进而调整压缩弹簧的初始预压缩量与推块初始工位，从而适配不同厚度规格的待测电芯，灵活调整推送行程与初始推力。

1.基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，包括底板（1），所述底板（1）上方设有绝缘支撑平台（101），绝缘支撑平台（101）用于承载带激光焊缝（201）的待测电芯（2），其特征在于，所述底板（1）上方还设有固定探针组件（3）和推紧机构（4），

2.根据权利要求1所述的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，其特征在于，所述固定探针组件（3）还包括探针固定支座（307）和探针固定块（303），探针固定块（303）设装在探针固定支座（307）上，探针固定块（303）上开设有开口夹持孔，开口夹持孔内设置绝缘套（304），复合kelvin探针（301）穿设于绝缘套（304）内；探针固定块（303）设有锁紧件，锁紧件用于收紧开口夹持孔的开口间距，使探针固定块（303）通过绝缘套（304）夹紧复合kelvin探针（301）。

3.根据权利要求1所述的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，其特征在于，每组所述复合kelvin探针（301）包括相互绝缘设置的电流触点（305）和电压触点（306）。

4.根据权利要求3所述的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，其特征在于，所述检测模块（302）为低阻检测仪；两组所述复合kelvin探针（301）的电流触点（305）分别接入低阻检测仪的电流回路，电压触点（306）分别接入低阻检测仪的电压采样回路，构成跨焊缝的kelvin四线检测回路。

5.根据权利要求1所述的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，其特征在于，所述推紧机构（4）包括基座（401）、推块（402）、导向杆（403）、压缩弹簧（404）、拉杆（405）、拉手（406），

6.根据权利要求5所述的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，其特征在于，所述底板（1）上开设有滑槽（102），滑槽（102）沿待测电芯（2）的推送方向延伸设置；滑槽（102）内滑动设置有限位件（103），限位件（103）与底板（1）通过紧固件连接，用于限定待测电芯（2）向固定探针组件（3）滑动的最大行程。

7.根据权利要求6所述的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，其特征在于，所述限位件（103）朝向待测电芯的抵接面设有柔性缓冲垫（104）。

8.根据权利要求5所述的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，其特征在于，所述拉杆（405）包括光杆段（407）和螺纹段（408），其中，光杆段（407）滑动穿设于基座（401）的通孔内；螺纹段（408）位于拉杆（405）靠近推块（402）的一侧，所述推块（402）与螺纹段（408）螺纹配合，用于调节推块（402）在拉杆（405）上的位置，以调整压缩弹簧（404）的初始预压缩量。

9.根据权利要求1所述的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，其特征在于，所述底板（1）上还设有绝缘定位块（105），绝缘定位块（105）用于限定待测电芯（2）产生垂直于推送方向上的位置，使激光焊缝（201）两侧的导电区域与两组复合kelvin探针（301）对齐。

10.基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测方法，适用于权利要求1~9任一项所述的基于固定探针的电池极耳焊缝焊接质量检测系统，其特征在于，包括以下步骤：